隧道清潔機械手設計

隧道清潔機械手設計,隧道清潔機械手設計,隧道,清潔,機械手,設計 南京理工大學泰州科技學院 畢業(yè)設計(論文)外文資料翻譯 學院 (系)： 機械工程學院 專 業(yè)： 機械工程及自動化 姓 名： 裴旋忻 學 號： 1001010117 (用外文寫) 外文出處： Proceedings of the Internation Conference onPattern Recognition (ICPR’00) 1051-4651/00 $10.00@2000 IEEE 附 件： 1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。 指導教師評語： 譯文能夠表達原文的思想，符合中文表述習慣，語句較為通順，個別之處還有待進一步推敲，排版待改進，譯文總體質(zhì)量較好。 簽名： 年 月 日 注：請將該封面與附件裝訂成冊。 附件1：外文資料翻譯譯文 通過www仿真遙控機器人執(zhí)行 S.T. Puente, F. Torres, F. Ortiz, F.A. Candelas 自動化及計算機視覺組（http://www.disc.ua.es/gava） 阿利坎特大學（西班牙） 物理、系統(tǒng)工程和信號理論系 Spuente@disc.ua.es 摘要 如今，每個產(chǎn)業(yè)為了更具競爭力，發(fā)展的目標是優(yōu)化產(chǎn)品的生產(chǎn)流程和加快產(chǎn)品的生產(chǎn)節(jié)奏。 這個目標通常意味著產(chǎn)業(yè)擁有更高的自動化水平（例如在生產(chǎn)鏈的增加機器人數(shù)量）和更有效地利用現(xiàn)有的機器人。 這篇論文描述了遙操作技術和仿真系統(tǒng)的現(xiàn)階段狀況，并提出了一些致力于此類系統(tǒng)開發(fā)的可能的網(wǎng)絡架構(gòu)。文章還提出了一種用于機器人任務的優(yōu)化方案。這項應用可以通過網(wǎng)絡利用先前的模擬系統(tǒng)和視覺反饋來遙操作機器人手臂的五個自由度。這種模擬可以有不同人員同時進行訪問。 結(jié)果表明：可以減少在新的應用程序或危險的環(huán)境需要的機器人數(shù)量。 1.引言 如今我們用一些存在于網(wǎng)絡的虛擬系統(tǒng)來管理和學習學科，像機器人、人工視覺等[1][2][3]。大多數(shù)這些系統(tǒng)允許沒有以往的模擬就使用物理系統(tǒng)，這促使工人在使用一組時間進行順次操作時缺乏一個重要因素。 本報告介紹了一個允許并行利用不會引起問題的機器人手臂系統(tǒng)。 第二點呈現(xiàn)點領域仿真和遙操作系統(tǒng)的狀態(tài)、，第三點展示可能的系統(tǒng)架構(gòu)，第四部分描述提出的系統(tǒng)，第五點得出結(jié)論。 2.目前工藝水平 有很多方法可以實現(xiàn)環(huán)境中模擬的現(xiàn)實。最傳統(tǒng)的方法是在不同或者相同的規(guī)模上完全重現(xiàn)以前的系統(tǒng)；另一種方法是通過使用視覺的反饋作用，將原始系統(tǒng)記錄[4][5][6]并反饋給我們重現(xiàn)系統(tǒng)。目前最有趣的方法就是通過計算機模擬生成虛擬環(huán)境[7][8]。 虛擬環(huán)境用于得到真正的系統(tǒng)仿真，降低了試驗測量的成本，此外還為工人的學習提供了一個更好的方式。 工人通過戴立體眼鏡在仿真中適應這些環(huán)境。 機器人代替人類在危險的場所工作：放射性材料的處理、炸藥的引爆，此外還進行各種類型的空間任務：海底勘探、微裝配、采礦[9]……這些與人相比都是機器人獨有的優(yōu)勢。最初telemanipulator用于做這些任務，它可以通過控制人員的一組簡單命令來完成任務，而沒有必要直接控制物理動作。 在主從系統(tǒng)中，機器人手臂（主）的平等形式，盡管它可以有不同的大小尺寸，是由操作工人通過遠程機器人（從）的動作來再現(xiàn)的[10][11][12]。 一個新的系統(tǒng)可以通過用戶所擁有的一個真實再現(xiàn)的仿真系統(tǒng)進行混合模擬環(huán)境和遙控輪式系統(tǒng)來得到[3]。 最后一種類型的系統(tǒng)提供除通過圖像仿真外的反饋給工人[3][7]。 備注：在通過虛擬環(huán)境遙控輪式系統(tǒng)，這可能是遙控器。作為telemanipulators和傳統(tǒng)的主從系統(tǒng)，沒有必要在系統(tǒng)周圍實際存在工人。系統(tǒng)操作可以通過互聯(lián)網(wǎng)使用VRML和Java進行遠程控制。第一可以方便地使用模擬仿真系統(tǒng)和Java語言，同時讓工人和環(huán)境以及實際的系統(tǒng)進行互動[8][13][14][15][16][17]。 3.總體結(jié)構(gòu) 在模擬遙操作機器人的設計中，允許用不同的架構(gòu)使用它們的系統(tǒng)。 第一點包括執(zhí)行仿真和遙操作，在相同的計算機，操作者的計算機上。因此，其中執(zhí)行仿真的計算機是連接到機器人的控制裝置上。在這個系統(tǒng)中人員必須靠近控制器；將電腦連接到控制器的最大距離通常是通過一個串行端口實現(xiàn)的，根據(jù)RS232標準這就意味著最大距離只有15m。 另一種方式是分開設置的仿真和遙操作機器人的系統(tǒng)。模擬參與工人的計算 機。這個系統(tǒng)允許工人比前一個更進一步，因為他可以通過本地網(wǎng)絡進行互聯(lián)。 最后一種可能，存在完全分離的系統(tǒng)。工人工作在一臺計算機，并在另一臺計算機模擬演算。第三臺計算機是與機器人控制器相連進行發(fā)送指令的。前一個系統(tǒng)，讓工人在很遠的距離工作歸結(jié)于本地網(wǎng)絡的計算機分布，而且具有做一個分配任務節(jié)約資源的優(yōu)勢。該優(yōu)勢是由每臺計算機進行特定的任務，優(yōu)化系統(tǒng)的響應時間形成的。 先前提出體系結(jié)構(gòu)可以在網(wǎng)絡中實現(xiàn)，但是必須記住一定的限制，例如連接的有限帶寬，安全地使用機器人[17]。 連接系統(tǒng)到網(wǎng)絡最標準的方法就是通過HTME頁。由于HTME語言的限制，以上可能性也受到限制。因此創(chuàng)建一個簡短基于Java語言程序的體系結(jié)構(gòu)被提出了，允許使用Java3D、VRML進行仿真來管理系統(tǒng)[3][8]。 一種方法利用連接到機器人控制器的網(wǎng)絡服務器作為相同的電腦實現(xiàn)仿真，并將運行所有必要的計算[1]。 另一種方法是從不同的電腦進行計算。 連接到機器人控制器的遙操作計算機可以通過本地網(wǎng)絡連接到網(wǎng)絡服務器。所以工人可以通過網(wǎng)絡服務器進行所有的操作，結(jié)果是機器人在直接存取中仍然受保護。還需要最小的帶寬，因為它必須發(fā)送遙操作指令[7]。 4.目的應用 應用程序的描述是在兩個方面：一般結(jié)構(gòu)和操作模式。 該系統(tǒng)是基于3.1中描述的最后構(gòu)架。遙操作是從系統(tǒng)與仿真中獨立出來為工人的計算機進行工作。該系統(tǒng)是運行在：http://www.disclab.ua.es/gava/proyectos/teleoperacion/tele.html 4.1.一般結(jié)構(gòu) 在上一節(jié)的布局，系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)是基于客戶機/服務器結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡（圖1）。VRML是用于模擬的[7][8][17]。 圖1.系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) 已經(jīng)應用到系統(tǒng)中具有五個自由度的機器人是SCORBOT ER-IX ESHED ROBOTEC。 它的控制器是ESHED ROBOTEC的CONTTROLER B,最多允許管理12臺電機。 機器人控制器是通過一個串行端口的RS-232傳送到機器人服務器的。 對于一般的構(gòu)架提出添加帶有經(jīng)典jf7.5mm 1:1.4佳能電視鏡頭的xc-75ce ?英寸的CDC索尼攝像機。該攝像機連接到網(wǎng)絡服務器發(fā)送視頻給工作程序。 4.2.操作模式 操作方案是基于一個網(wǎng)絡頁面上，在Java的applet[14][15]中一個或更多的工作可能被連接到模擬中。這允許工人通過仿真進行對機器人手臂運動的操作以及實例練習來學習它的基本使用。 圖2.系統(tǒng)仿真 圖3.視頻真正的執(zhí)行 這在VRML是可視化的[13][14][16]，結(jié)合applet從不同角度給出了工作仿真和可視化的所有可能性（圖2）。 由于系統(tǒng)倍數(shù)工作的設計，允許模擬同時獲得可用資源的最大化利潤。 然后，在工人的要求下，該系統(tǒng)允許實現(xiàn)了真正手臂的模擬運動，為了這個目的設計了機器人服務器（圖1）。工人必須被授權才可以做。平行的工人可以模擬另一個動作來完成不同的任務，因為1危險物質(zhì)管理任務的地方或者是在危險物質(zhì)管理任務的地方一定是不同的。 使用實際系統(tǒng)的要求是由一個FIFO隊列進行管理。 服務器將根據(jù)該系統(tǒng)的狀態(tài)指示工人剩余時間去做真實手臂所需要的操作。 執(zhí)行訪問是通過在遙操作服務器請求管理。同樣，服務器保存有關每個工人的所有訪問和他們已做的完整報告。 當工人被允許操作機器人，服務器講通知攝像機產(chǎn)生一個AVI視頻的手臂動作，并將它傳遞給applet，以使工人看到結(jié)果（圖3）[4][5][6]。 5.總結(jié) 這個系統(tǒng)允許機器人的基本動作的簡單方法。這用于訓練工人在管理工業(yè)機器人，在工業(yè)應用的重新設計等方面是有用的。 除了進行模擬，它允許使用一個真正的機器人看到的結(jié)果，意味著隨之而來的增強學習。 在另一方面，它具有一個互聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)，它允許一個更簡單和更大的擴散，以及使用機器人手臂的不同工人，這涉及到一個更大利潤中開支巨大優(yōu)勢的完成。 該系統(tǒng)的其他優(yōu)點是：它展示了一個分布式理念。仿真可以獨立地使機器人手臂執(zhí)行操作。這可能有用的，例如在非預定的任務中。 6.文獻（略） 附件2：外文原文（復印件）